本研究综合利用GIS技术和HEC-HMS水文模型,充分考虑研究区下垫面条件和暴雨洪水的关系,突出分析山区小流域设计暴雨洪水计算、流域产流、流域汇流、河道洪水演进、风险分析的主要解决思路与方法。以岐山湖流域为研究对象,运用气候变化趋势分析和突变检测方法,对研究区降雨量的空间分布、降雨特征进行综合分析;基于设计暴雨洪水计算方法,建立多情景重现期降雨过程模拟函数;构建暴雨山洪产汇流模拟模型,模拟得到不同重现期的洪水径流过程;通过对山洪动态协同演进算法的研究,定量分析流域洪水的产汇流过程,确定不同重现期洪水水位高程,实现洪水在时间和空间上的动态演进,实现山洪灾害的危险性分析,为山区山洪灾害防灾减灾提供技术支撑。本文的主要研究结果如下:（1）利用历史降雨资料,运用滑动平均、累积距平和曼-肯德尔法等气候变化趋势分析和突变检测方法进行降雨特征分析。岐山湖流域年平均降雨量总体表现为自南向北不断减少,呈现东少西多、南多北少的分布特征,降雨有明显的季节特征,全年月均降雨量主要集中在7月和8月,占全年降雨量57.13%;1970-2020年年平均降雨量约为472.6mm,20世纪70至80年代中后期,年降雨量呈现下降趋势,20世纪80年代末期开始增加,上升趋势持续至今;年降雨量线性趋势线为y=3.0033x+394.48,年降雨量呈现波动状态,但是总体呈现上升趋势;分析UF和UB曲线,表明在2013-2020年降雨量发生多次突变,但是交点在α=0.05显著性水平临界线之内,降雨量突变趋势不明显。（2）通过对比分析选取耿贝尔分布曲线进行概率分布模型拟合,运用最小二乘法求解暴雨强度公式和单一重现期暴雨强度公式,其平均绝对均方根误差的值为0.049（mm/min）,平均相对均方根误差的值为6.64%,满足拟合精度要求。基于单一重现期暴雨强度公式、雨型情景的划分,运用芝加哥雨型法和SMOTE样本扩充算法建立多情景降雨过程数据库,利用K-means聚类算法进行多情景雨型曲线聚类分析,建立多情景重现期降雨过程模拟函数,得到多情景不同重现期不同历时的雨型。通过建立多情景重现期降雨过程模拟函数,克服了传统雨型模型中降雨资料不足、雨峰位置是确定的、雨峰过于尖瘦、均匀雨型等因素的影响,对山洪灾害模拟分析减少了一定的不确定性。（3）基于地理基础数据和GIS分析技术,完成基础数据预处理、气象/流域模型的建立,计算模型参数,完成岐山湖流域暴雨山洪产汇流模拟模型的构建。在针对流域缺少水文资料,无法从实测水文数据的角度对模型模拟结果进行验证的难题,创新性地运用径流系数法对模型进行适用性评估。结果显示,20150629场次、20150910场次、20160714场次、20170522场次降雨的模拟结果在最小径流量和最大径流量范围之间波动变化,计算模拟结果径流量与平均径流量的平均确定性系数R~2为0.96,平均Nash效率系数为0.60,说明HEC-HMS产汇流模拟模型在岐山湖流域总体上模拟的效果较好。（4）参数敏感性结果分析显示,对洪峰流量和径流总量而言,CN值都是高敏感参数,当CN值在-20%～20%的范围之间变动时,洪峰流量的波动范围为-24.4%～46.4%,径流总量的波动范围为-19.9%～43.4%;对于洪峰到达时刻而言,洪峰滞时和调蓄参数对洪峰到达时刻影响较明显,随着两个参数值的增加,洪峰到达时刻推迟。土地利用类型是影响CN值的重要因素,从年代际、不同分辨率两个方面定量化表达土地利用变化对洪水过程的影响。结果显示,年代际土地利用地物比较固定,不会随着时间发生较大变化,对洪水径流过程影响比较小;不同分辨率土地利用对地物细节特征的表达程度不相同,分辨率越高,地物细节特征表达越准确详细,对洪水径流过程影响比较大。（5）以峰前情景的不同重现期长历时24h降雨资料为基础,结合暴雨山洪产汇流模拟模型,模拟流域不同重现期24h的洪水径流过程;通过对山洪动态协同演进算法的优化研究,计算不同重现期河段单元降雨过程积水量,确定不同重现期洪水水位高程,结合水量动态平衡和种子蔓延法,定量分析流域洪水的产汇流过程,实现洪水在时间和空间上的动态演进;依据危险等级划分标准,实现岐山湖流域山洪灾害危险性分析。